5V的TVS防不住电源上的浪涌，怎么处理？（14楼最新测量结果）

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 12:06:13

本帖最后由 bolizhicheng204 于 2020-6-24 15:49 编辑

如题，5V电源上加SMAJ5.0的TVS，但是还是有至少7.7V的脉冲，应该怎么处理呢？
谢谢！

cheng-8yang · 发表于 2020-6-24 12:35:44

TVS管是不是坏了？

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 12:44:24

cheng-8yang 发表于 2020-6-24 12:35
TVS管是不是坏了？

没有坏，而且加大电容好不了太多

redroof · 发表于 2020-6-24 13:24:45

保护器件的标称值都是正常上限值，不是异常值。所以5V的TVS含义是5V保证不击穿。实际的击穿电压就是7-8V，没毛病。

wye11083 · 发表于 2020-6-24 13:24:51

bolizhicheng204 发表于 2020-6-24 12:44
没有坏，而且加大电容好不了太多

放心好了，没那么多事（保护5V你用SP3010之类的udfn10封装的TVS最好）。那几个尖峰是示波器地线反弹造成的干扰。

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 13:58:25

redroof 发表于 2020-6-24 13:24
保护器件的标称值都是正常上限值，不是异常值。所以5V的TVS含义是5V保证不击穿。实际的击穿电压就是7-8V， ...

谢谢redroof。我知道这算是正常，像这样的波形如果想进一步抑制，有什么好办法吗？我用220uf+220uh+220uf的pi型滤波效果也不是很好

cheng-8yang · 发表于 2020-6-24 13:58:27

redroof 发表于 2020-6-24 13:24
保护器件的标称值都是正常上限值，不是异常值。所以5V的TVS含义是5V保证不击穿。实际的击穿电压就是7-8V， ...

确定吗？我用了一个SMBJ6.8CA和一个电阻串联，接到实验电源上，稳压在6.8V

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 13:59:35

wye11083 发表于 2020-6-24 13:24
放心好了，没那么多事（保护5V你用SP3010之类的udfn10封装的TVS最好）。那几个尖峰是示波器地线反弹造成 ...

后级电路通过3.3LDO把IO口烧了，所以需要解决。谢谢建议，我看看

进口小开关 · 发表于 2020-6-24 14:22:40

本帖最后由进口小开关于 2020-6-24 14:29 编辑

bolizhicheng204 发表于 2020-6-24 13:59
后级电路通过3.3LDO把IO口烧了，所以需要解决。谢谢建议，我看看

楼主你的干扰源是什么产生的？IO损坏是不是同IO引入的脉冲干扰呢？如果是电源引入的干扰，可以试试以下两种方式：
1. 用电感或者磁珠构成滤波器对高频尖峰进行滤波。
2. 输入端加入共模电感。

当然两种情况，TVS都不能少。

进口小开关 · 发表于 2020-6-24 14:28:29

我个人觉得你也可用从减弱干扰源的角度解决问题。
比如，如果那个瞬间的高压脉冲是某些感性负载瞬间断开造成的（比如继电器、电磁阀、电机刹车等等），
可用考虑，如果是直流的别忘了在感性负载两端反向并接续流二极管，如果是交流的，在感性负载两端并联RC灭弧、尖峰吸收电路。

cheng-8yang · 发表于 2020-6-24 14:35:51

刚又测试了一下，电流在10MA的时候SMBJ6.8CA稳压在6.8V，加大电流电压是上升的，可能在保护时击穿电流都比较大，所以实际的保护电压会大于标称的击穿电压。

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 14:46:52

进口小开关发表于 2020-6-24 14:22
楼主你的干扰源是什么产生的？IO损坏是不是同IO引入的脉冲干扰呢？如果是电源引入的干扰，可以试试以下两 ...

干扰源是一个不太好的开关电源，刚上电的时候出现的。IO口损耗确认和这个有关系

OOXX110 · 发表于 2020-6-24 15:05:19

换个开关电源，这个电源环路太慢了。

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 15:48:19

之前的测量有点问题，1：开关电源没接地；2：测量电源没有用探针。两点改正后又测了一下，如下图所示
3.3V电压最高4.2V；5V电压最高5.7V，还是有点危险啊。
图纸已上传，各位看看还需要怎么优化

5izyy · 发表于 2020-6-24 16:57:57

提供个思路，tvs的响应速度没有想象中那么快，所以后面并联个几百pf的小电容试试。你可以电路仿真看看。

huangdog · 发表于 2020-6-24 17:13:41

基本是正常的情况，5V的TVS管子，VC电压7V左右正常的，况且这只是个瞬时尖峰，加点电容滤一下，一般的IC也能扛住类似的情况的

wye11083 · 发表于 2020-6-24 17:24:53

5izyy 发表于 2020-6-24 16:57
提供个思路，tvs的响应速度没有想象中那么快，所以后面并联个几百pf的小电容试试。你可以电路仿真看看。 ...

你在扯。你说的是稳压管，tvs响应时间是在20ns以内吸收绝大多数静电脉冲。

hailing · 发表于 2020-6-24 19:27:09

DCDC输出串磁珠后接反馈电阻是什么操作？把FB1直接短接。1117输出电容uF级别的就加了10uF？再并个1000uF电解电容试试

bolizhicheng204 · 发表于 2020-6-24 21:17:16

hailing 发表于 2020-6-24 19:27
DCDC输出串磁珠后接反馈电阻是什么操作？把FB1直接短接。1117输出电容uF级别的就加了10uF？再并个1000uF电 ...

请问，磁珠后面接fb1有什么问题吗

nokia007 · 发表于 2020-6-24 21:37:05

bolizhicheng204 发表于 2020-6-24 21:17
请问，磁珠后面接fb1有什么问题吗

反馈回路中不应该有感性器件，环路要尽可能小。后面两个陶瓷电容好像都是0.1？那太小了，至少得再搞个10~22的。如果那两个极性电容是固态的那还好点。

nokia007 · 发表于 2020-6-24 21:43:51

另外楼主用的电感感知太大了，手册里会有推荐值的

redroof · 发表于 2020-6-24 21:45:30

cheng-8yang 发表于 2020-6-24 13:58
确定吗？我用了一个SMBJ6.8CA和一个电阻串联，接到实验电源上，稳压在6.8V

我确定。不信就去看说明书。
说明书里有击穿电压的，6.8击穿应该9V左右才对。
你这个可能是普通稳压管吧，标的就是击穿电压。

HongSSCC · 发表于 2020-6-25 00:10:13

MP2303 datasheet P.13有Layout建议，要看一下喔，在SW pin 和电感间再加个稳压看看，P.9有选型建议

dz20062008 · 发表于 2020-6-30 07:04:29

磁珠一般用来数字地与模拟地连接，用来电源滤波少见。磁珠在电路板上越来越少见因为太特么事与愿违了。

sunny_82 · 发表于 2020-6-30 07:12:36

我一般在重要芯片的电源输入串一个磁阻。

sunny_82 · 发表于 2020-6-30 07:13:26

用示波器看，你是否选对了阻抗？不应该用50欧的吧？

cc1987 · 发表于 2020-6-30 12:07:34

感觉原理没问题

lwjsnj · 发表于 2020-6-30 14:41:53

我也感觉FB1磁珠的位置不对

pygh · 发表于 2020-6-30 18:01:09

bolizhicheng204 发表于 2020-6-24 15:48
之前的测量有点问题，1：开关电源没接地；2：测量电源没有用探针。两点改正后又测了一下，如下图所示
3.3V ...

这个瞬间的干扰是如何产生的？输入电源的测试条件的什么样机，能描述一下么

bolizhicheng204 · 发表于 2020-7-1 08:33:14

pygh 发表于 2020-6-30 18:01
这个瞬间的干扰是如何产生的？输入电源的测试条件的什么样机，能描述一下么 ...

干扰是一个开关电源上电瞬间出现的，估计这个电源质量不太好。但是想借这个机会分析电路抗干扰性能

Jmhh247 · 发表于 2020-7-1 09:20:04

bolizhicheng204 发表于 2020-7-1 08:33
干扰是一个开关电源上电瞬间出现的，估计这个电源质量不太好。但是想借这个机会分析电路抗干扰性能 ...

如果只是上电瞬间，可以尝试 MP2303的EN脚对地接个电容，该电容和R40组成一个延迟5V输出。看看是否有改善

上电瞬间这个尖峰，layout不合理也会出现。

Jmhh247 · 发表于 2020-7-1 09:24:32

bolizhicheng204 发表于 2020-6-24 15:48
之前的测量有点问题，1：开关电源没接地；2：测量电源没有用探针。两点改正后又测了一下，如下图所示
3.3V ...

示波器的图是怎么测出来的？

如果是上电瞬间，应该是从0V升到5V或3.3V（中间应该伴随你说的过冲），
但是你这个是一条直线，中间部分有过冲震荡，不像是上电瞬间的波形。

bolizhicheng204 · 发表于 2020-7-1 09:43:52

Jmhh247 发表于 2020-7-1 09:24
示波器的图是怎么测出来的？

如果是上电瞬间，应该是从0V升到5V或3.3V（中间应该伴随你说的过冲），

示波器正常触发锁定的，确定是上电瞬间，这个过程做了几百次试验了

redroof · 发表于 2020-7-1 13:53:07

本帖最后由 redroof 于 2020-7-1 13:55 编辑

bolizhicheng204 发表于 2020-7-1 09:43
示波器正常触发锁定的，确定是上电瞬间，这个过程做了几百次试验了

我前两天发现一个细节，我用mp2403，后面再接一个多路DCDC，结果发现后级带重负载的时候经常无法启动。解决方法是把SS脚的软启动电容加大10倍就好了。你也可以试一下。
默认0.1uf是15ms启动完成，如果加到1uf就是150ms，2.2uf就是300ms，还嫌不够可以继续加。。。
这样就不怕上电冲击了。
只用改变一个电容就行，你也可以试一下，马上见效。

bolizhicheng204 · 发表于 2020-7-1 14:01:58

redroof 发表于 2020-7-1 13:53
我前两天发现一个细节，我用mp2403，后面再接一个多路DCDC，结果发现后级带重负载的时候经常无法启动。解 ...

明白，试试，多谢

redroof · 发表于 2020-7-1 14:09:25

bolizhicheng204 发表于 2020-7-1 14:01
明白，试试，多谢

我跟你遇到的问题不一样，但看起来都是可以用软启动解决的，所以告诉你一下。2403的软启动只要改一个电容就行，启动时间可以任意调。我用0.1到2.2uf的范围试了一大堆。

rei1984 · 发表于 2020-7-1 14:10:07

研究的好深入。。。。关注你们的帖子

bolizhicheng204 · 发表于 2020-7-1 14:36:46

redroof 发表于 2020-7-1 14:09
我跟你遇到的问题不一样，但看起来都是可以用软启动解决的，所以告诉你一下。2403的软启动只要改一个电容 ...

事实上我这个带MP2403的板子只是一部分。还有其他板子已经着手准备将MP2403替换为MP2315，效率、体积都好一点。
目前来看对抗这种电源尖峰，电源输入部分做PI型滤波，注意PCB走线应该问题不大，至少我的板子只要做了这些处理都没有出过问题。上面说的把板子上单片机IO口打坏是其他板子，电路防护很简单而且只有一级LDO

redroof · 发表于 2020-7-1 15:09:33

bolizhicheng204 发表于 2020-7-1 14:36
事实上我这个带MP2403的板子只是一部分。还有其他板子已经着手准备将MP2403替换为MP2315，效率、体积都好 ...

上电时的尖峰，我感觉你只需要让软启动时间长于这个尖峰时间，就没事了。
加长软启动时间就行。
先吧104电容改成105吧，然后拿示波器再测，看好了没。
好了再减小软启动时间，减到恰好够了，再加一点余量就行
如果电源电压上升率太低，可能某些芯片也会有问题，这是个双刃剑。

bolizhicheng204 · 发表于 2020-7-1 15:15:21

redroof 发表于 2020-7-1 15:09
上电时的尖峰，我感觉你只需要让软启动时间长于这个尖峰时间，就没事了。
加长软启动时间就行。
先吧104 ...

明白。谢谢！

billy_jhgg · 发表于 2020-7-1 15:39:23

说的都好有道理，示波器的带宽设置会不会也会影响测量结果？pF级的电容应该也要尽量靠近IC的Pin脚

syzh506 · 发表于 2020-7-5 18:41:42

正在学习这方面的知识

5V的TVS防不住电源上的浪涌，怎么处理？（14楼最新测量结果）

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